Yüzeyden yukarı doğru hareket eden stratosfer, Dünya atmosferinin 5 ila 10 mil (26,000 ila 53,000) fit arasında başlayan ikinci tabakasıdır. Stratosferde çok az su buharı mevcut veya bulut oluşumu var, ancak bu katman atmosferdeki toplam gazın yaklaşık yüzde 19'unu tutuyor.
Stratosfer tabakası, mezosfer başlamadan önce yaklaşık 31 mil kadar devam eder. Stratosferik tabaka ozonu atmosferde tutar, güneşten gelen zararlı ultraviyole radyasyonu emerek yüzeyi korur. Bu UV ışınlarının absorpsiyonundan dolayı, stratosferdeki sıcaklığın, rakımın altında en az yaklaşık 60 derece Fahrenheit ila yaklaşık 5 derece Fahrenheit ila katın tepesine yakın Fahrenheit'e kadar yükselmesidir. Ayrıca bu fenomen nedeniyle, sıcak hava soğuk havanın üstünde olduğu için stratosferde yukarı doğru hareket eden konveksiyon akımı yoktur. Bu hava hareketi eksikliği, uçakların minimum türbülansın bulunduğu alt stratosferde uçma nedenidir. Bununla birlikte, stratosferin tepesinde hava, deniz seviyesinden yaklaşık 1000 kat daha incedir ve üst bölgelerde uçağın kullanımını kısıtlar.